我科學家在斑馬魚中構建出腸道炎症模型
中國科技網·科技日報廣州7月8日電(記者 葉青 通訊員 黃博純)斑馬魚也能研究人類疾病。北京時間7月6日17時,國際學術期刊《自然-通訊》在線發表中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院裴端卿和舒曉東研究團隊關於斑馬魚研究的最新成果,他們利用斑馬魚突變體模擬了炎症性腸病的部分表型,並且結合體外細胞3D培養結果解釋其發病機制。
炎症性腸病是一類消化系統產生的自身免疫性疾病的總稱,患者主要集中在北美、北歐以及澳大利亞等國家,臨床表現為腹瀉、腹痛、貧血等。國內的發病呈低齡化、逐年升高趨勢。目前對其發病機理研究尚處於探索階段。
斑馬魚是一種熱帶魚,其早期胚胎體外發育、產卵量高,和人類基因有著87%的高度同源性,被廣泛用於發育研究以及藥物篩選。斑馬魚腸道早期發育與高等動物類似,因此也是炎症性腸病研究的理想模型之一。
研究團隊利用基因編輯技術獲得了兩種pik3c3突變品系,並確定了突變體中腸道炎症的基本表型。研究表明,腸道炎症反應的激活不是由微生物以及外界環境所引起,而是腸道上皮細胞自主性損傷,從而招募大量的中性粒細胞所導致的,這是與已知的斑馬魚腸道炎症模型的最大區別。
為了確定腸道突變體致死是否是免疫系統缺陷所引起,他們通過在培養皿中研究「乾淨的腸道」,從而進一步證明上皮結構的破壞是自主性發生的。此外,還利用斑馬魚發現了多個囊泡運輸蛋白在早期發育過程中的作用。pik3c3也通過其催化產物磷酸肌醇3-磷酸(PI3P)調控體內的囊泡運輸等過程。
目前,僅有部分藥物能夠緩解炎症性腸病癥狀,此研究成果既完善了磷酸肌醇(PI)代謝產物在腸道炎症方面的作用,也為此病的藥物篩選提供了新的平台。
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